Avaliação da influência das condições de usinagem sobre o estado de superfície obtido no fresamento de ligas de titânio

• Published in: Matéria 2022, Vol.27 (2)
• Main Authors: Silva, Gustavo Vinicius Ferreira da, Monteiro, Felipe Dias, Ventura, Carlos Eiji Hirata, Antonialli, Armando Ítalo Sette
• Format: Article
• Language: Portuguese
• Subjects: CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY; MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY; METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING
• ISSN: 1517-7076; 1517-7076
• DOI: 10.1590/s1517-707620220002.1393

RESUMO O atendimento a critérios de desempenho fisiológicos que conduzem à devida conexão estrutural e funcional entre osso e implante, denominada osseointegração, está intimamente relacionado às características superficiais do biomaterial, as quais dependem dos processos envolvidos em sua fabricação. Assim sendo, o presente trabalho visa ampliar o entendimento acerca da influência de condições de usinagem sobre a integridade superficial de componentes em titânio comercialmente puro grau 4 e Ti-6Al-4V ELI submetidos à operação de fresamento. Para tanto, a partir de um planejamento fatorial completo 23, foram selecionados como fatores de influência o tipo de ferramenta, a liga de titânio usinada e a velocidade de corte. Foram utilizadas como variáveis de resposta sobre o estado de superfície três parâmetros de rugosidade distintos, a saber: rugosidade média (Ra), assimetria (Rsk) e achatamento (Rku) do perfil. A análise de variância (ANOVA) indicou que a ferramenta corresponde ao principal fator de influência desse estudo, sendo significativa sobre todas as variáveis de resposta. A liga de titânio usinada também se mostrou influente sobre os resultados de rugosidade média, enquanto a velocidade de corte exibiu influência significativa tanto sobre a rugosidade média quanto sobre o parâmetro de assimetria. Justamente com relação ao skewness, destaca-se que as diferentes fresas empregadas produziram resultados consistentemente opostos, isto é: enquanto um modelo de ferramenta resultou em uma superfície com picos alargados e vales profundos, o outro modelo resultou em vales rasos e largos. Dessa forma, considera-se bastante provável que a utilização de ferramentas de geometria e materiais distintos venha afetar a resposta do biomaterial em termos de viabilidade celular. ABSTRACT The fulfillment of physiological performance criteria that lead to the proper structural and functional connection between bone and implant, called osseointegration, is closely related to the surface characteristics of the biomaterial, which depend on the processes involved in its manufacture. Thus, the present work aims to expand the understanding about the influence of machining conditions on the surface integrity of commercially pure titanium grade 4 and Ti-6Al-4V ELI components submitted to the milling operation. Therefore, from a complete factorial design 2³, the type of tool, the machined titanium alloy and the cutting speed were selected as influencing factors. Three different ro